JPH04157619A - 磁気ディスク - Google Patents

磁気ディスク

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JPH04157619A
JPH04157619A JP28408490A JP28408490A JPH04157619A JP H04157619 A JPH04157619 A JP H04157619A JP 28408490 A JP28408490 A JP 28408490A JP 28408490 A JP28408490 A JP 28408490A JP H04157619 A JPH04157619 A JP H04157619A
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layer
magnetic
magnetic layer
substrate
disk
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JP28408490A
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English (en)
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Takanori Kobuke
古武家 隆敬
Jiro Yoshinari
次郎 吉成
Kunihiro Ueda
国博 上田
Yasumichi Tokuoka
保導 徳岡
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、樹脂製の剛性基板上に、下地層と、磁性層と
を有する、いわゆるハードタイプの磁気ディスクに関す
る。
〈従来の技術〉 計算機等に用いられる磁気ディスク駆動装置には、剛性
基板上に磁性層を設層したハードタイプの磁気ディスク
と浮上型磁気ヘッドとが用いられている。
このような磁気ディスク駆動装置においては従来、塗布
型の磁気ディスクが用いられていたが、磁気ディスクの
大容量化に伴い、磁気特性、配録密度等の点で有利なこ
とから、スパッタ法等の気相成膜法等により設層される
連続薄膜型の磁性層を有する薄膜型磁気ディスクが用い
られるようになっている。
薄膜型磁気ディスクとしては、A42系のディスク状金
属板にN1−P下地層をめっきにより設層するか、ある
いはこの金属板表面を酸化してアルマイトを形成したも
のを基板とし、この基板上にCr層、Co−Ni等の金
属磁性層、さらにC等の保護潤滑膜をスパッタ法により
順次設層して構成されるものが一般的である。
また、従来より、駆動装置の小型化の要請が高く、磁気
ディスクの軽量化が強(望まれている。
このため、金属製基板より軽い樹脂製の剛性基板を用い
た磁気ディスクが提案されている。
しかし、樹脂製の基板を使用する場合、樹脂と金属との
熱膨張率の違いや、樹脂と金属の付着性、さらには薄膜
中の内部応力等の理由から、連続薄膜型の金属磁性層に
クラックが発生してしまう。
また、磁性層の成膜時に基板内部から脱ガスが起こり、
あるいはディスク完成後、基板を通して水分や空気が侵
入したりして、磁性層が腐食することがある。
このため、磁性層の磁気特性が大幅に低下してしまう。
加えて、樹脂製基板は、金rIA製基板に比べ硬度が低
い。
このため樹脂製基板を用いた磁気ディスクは、C8S耐
久性が不十分である。
このような事情から、磁性層のクラックを防止する方法
として、特開平2−96919号公報では、樹脂製基板
上に、圧縮応力をもつS 13 N 4膜と、引張応力
をもつSi3N4膜とを交互に積み重ねたバッファ層を
設層し、この上に磁性層を形成する旨、同2−9692
1号公報では、非磁性金属膜と、セラミックス膜とを交
互に積み重ねたバッファ層を設層する旨を提案している
しかし、基板上に上記公報のバッファ層を設けただけで
は、磁性層のクラック防止能は、未だ不十分である。
しかも、バッファ層が、複数の層から形成さもているた
め、量産上非常に不利である。
また、特開平2−132630号公報では、樹脂製基板
と、磁気記録層との間に、 Af220s 、SiOx 、SiC等のビッカース硬
度が800以上の膿からなる硬質化層と、5nOa、C
等の表面抵抗が109Ω/口以下の膜からなる導電性層
とを形成し、C8S耐久性を向上させる旨を提案してい
る。
しかし、上記公報の硬質化層および導電性層の2層を設
けただけでは磁性層のクラック防止能が未だ不十分であ
る。
〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は、C8S耐久性が高く、しかも樹脂製基
板上に形成した磁性層のクラックを防止した磁気ディス
クを提供することにある。
く課題を解決するための手段〉 このような目的は、下記(1)〜(4)の本発明によっ
て達成される。
(1)樹脂製の剛性基板上に、下地層と、連続薄膜の磁
性層とを有する磁気ディスクであって、 前記剛性基板が下地層形成面表面に溝を有し、 前記下地層が酸化物、窒化物、炭化物、ケイ化物、ホウ
化物および炭素からなる群より選ばれる1種以上を含有
する連続薄膜であることを特徴とする磁気ディスク。
(2)前記下地層の膜厚が、o、oi〜0.3戸であり
、前記磁性層の膜厚が0.03〜0.1痔である上記(
1)に記載の磁気ディスク。
(3)前記溝がディスクの周方向に形成されている上記
(1)または(2)に記載の磁気ディスク。
(4)前記溝の幅が0.1〜Iota、前記溝の深さが
0.01〜0,5μmであり、溝間間隙が0.1〜10
痔である上記(1)ないしく3)のいずれかに記載の磁
気ディスク。
く作用〉 本発明の磁気ディスクでは、樹脂製の剛性基板上に溝を
形成する。
そして、基板上に所定の連続薄膜の下地層を形成したう
えで、連続薄膜の磁性層を形成する。
このため、溝と、下地層との複合作用により、磁性層の
クラックを防止できる。
しかも、磁性層の成膜時等に基板内部から脱ガスが起こ
り、あるいは、基板を通して水分や空気が侵入しても下
地層により、これらのガス、水分さらに空気から磁性層
を有効に保護できる。
加えて、ディスクの周方向に溝を形成することにより、
磁性層の周方向の配向性を向上させることができる。
この結果、高い磁気特性を有し、良好な電磁変換特性を
有する磁気ディスクが実現する。
加えて、所定の下地層を形成することにより、ディスク
の硬度が向上し、C8S耐久性が格段と向上する。
また、本発明の磁気ディスクの基板は樹脂製であるため
、溝の形成が容易であり、しかも溝と下地層との相乗効
果によって単層の下地層でも十分なりラック防止効果が
得られる。
このため、量産上非常に有利である。
〈具体的構成〉 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。
第1図には、本発明の磁気ディスクの好適例が示される
磁気ディスク1は、基板2上に、順次、下地層3、磁性
層5を有する。
そして、必要に応じて、下地層3と磁性層5との間に、
非磁性中間層4を有し、磁性層5の上に保護層6等を有
する。
基板2は、樹脂製の剛性基板である。
用いる樹脂には特に制限がなく、熱可塑性樹脂、熱硬化
性樹脂、放射線硬化性樹脂等何れの樹脂を使用してもよ
い。
この場合、基板をキャスティスグ法で成型する場合は、
例えば、ポリウレタン、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、
ポリスチレン、ポリアミド、シリコーン樹脂、ポリエス
テルおよびこれらの変性体等が使用できる。
インジェクション法で成型する場合は、例えば、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリ
デン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、ポリスチレン、アク
リロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−
ブタジェン−スチレン共重合体、アクリル樹脂、ポリア
ミド、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエステ
ル、ポリサルホン、ポリオキシベンジレン、ポリエーテ
ルサルホン、ポリエーテルケトン、ボリエ゛−チルエー
テルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニ
レンエーテル、ポリフェニレンオキサイド、ポリケトン
サルファイド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリア
クリルイミド、ポリエーテルイミド、ポリオレフィン、
アモルファスポリオレフィンおよびこれらの変性体等が
使用できる。
基板2は、ディスク状とし、その寸法は、用途等に応じ
て適宜選択すればよいが、通常、外径65〜130mm
程度、内径20〜40+nm程度、厚さ0.8〜1.9
mm程度である。
基板2の下地層3形成面側には、磁性層5のクラックを
防止するため満21を形成する。
溝21の形状、パターン、寸法等には特に制限がないが
、磁性層5のディスクの周方向の配向性が向上する点で
、溝21をディスクの周方向に形成することが好ましい
溝21は、基板2を回転させながら研磨テープ等を作用
させ、基板表面に、同心円状等に不規則に形成したいわ
ゆるテクスチャー加工による溝であっても、基板表面に
同心円状、渦巻状等に規則的に形成したトラッキング用
のグループであってもあるいは、両者であってもよいが
、溝21を規則的に形成することにより、再生出力のモ
ジュレーションを防止でき、また、磁性層5のディスク
周方向の配向性がより一層向上する。
また、溝21は、このほか、テクスチャー加工による溝
やトラッキング用のグループ以外のものであってもよい
C21を、トラッキング用のグループとして形成する場
合、溝21の形状には特に制限がないが、通常、図示さ
れるように矩形とすればよい。
また、溝21の寸法や溝装置間隔は、図示される記号a
、b、hを用いると、幅aが01〜10戸、特に0.5
〜2−程度、溝間間隙すが0.1〜10−1特に0.5
〜2−程度、深さhが0.01〜0.5叩、特に0.0
5〜0.1t程度であることが好ましい。
前言己範囲の場合、本発明の効果がより一層向上する。
なお、グループには情報が記録されないため、グループ
は磁気ヘッドの位置に関係な(ガートバンドとなる。 
このため、基板2に、溝21としてグループを設ければ
、トラッキングサーボの精度が比較的低(て済み、サー
ボ信号に使用される記録面の面積を少なくできる。
また、隣接トラックからのクロストークが著しく減少す
る。
また、溝21をテクスチャー加工して形成する場合、射
出成形法で得られるような均一な鷹はできに(いが、溝
21の寸法は、通常、幅aを0.1〜1〇−程度、溝間
間隙すを0,1〜10μs程度、深さhを0.01〜0
.5−程度とすればよい。
基板2の製造方法には特に制限がなく、例えば射出成形
により溝21を同時に形成すればよい。
また、テクスチャー加工等の研削・研磨、熱ブレス、エ
ツチング等により後から溝21を形成してもよい。
下地層3は、酸化物、窒化物、炭化物、ケイ化物、ホウ
化物および炭素からなる群より選ばれる1種以上を含有
する連続薄膜である。
前記以外の連続薄膜では、磁性層5のクラックを防止し
、かつディスクのC8S耐久性を向上させることができ
ない。
この場合、酸化物、窒化物、炭化物、ケイ化物、ホウ化
物の1種以上が含有され、酸化窒化物、酸化炭化物、窒
化炭化物、酸化窒化炭化物、等となっていてもよい。
酸化物、窒化物、炭化物、ケイ化物、ホウ化物および炭
素の連続薄膜の組成には、それぞれ、特に制限がなく、
例えば公知のものは何れも使用できる。
ただし、磁性層5のクラック防止能やC8S耐久性がよ
り一層向上する点で、下記のものが好ましい。
酸化物の連続薄膜としては、Sin。
(1≦X≦2)、ZrO* 、Ag* 03、Ti0z
、Tag Os、Si  A42 0  N系化合物、
La−5t−0−N系化合物等が好適である。
窒化物の連続薄膜としては、5isN+、AffN、T
iN等が好適である。
炭化物の連続薄膜としては、5iC1 T i C%h−BC%c−BC,WC等が好適である
ケイ化物の連続薄膜としては、S I Ox(1≦X≦
2)、SiC,Si、N、、5i−Aff−0−N系化
合物、 La−3i−0−N系化合物等が好適である。
ホウ化物の連続薄膜としては、h−BN、c−BN等が
好適である。
炭素の連続薄膜としては、アモルファスカーボン等が好
適である。
下地層3の膜厚は、0.01〜0.3−5特に0.05
〜0.15umであることが好ましい。
前記範囲未満では、磁性層5のクラックを十分に防止す
ることが困難であり、またC8S耐久性が不十分である
前記範囲をこえると基板の熱変形をもたらすとともに、
量産上も不利となる。
下地層3は、図示例では単層であるが、必要に応じて2
層以上の構成としてもよい。
ただし、本発明では、単層で十分なりラック防止および
脱ガス防止効果が得られ、しかも良好なC8S耐久性が
得られるため、量産性の点で、単層であることが好まし
い。
下地層3は、蒸着、スパッタリング、イオンブレーティ
ング、CVD等の各種気相成膜法にて成膜すればよいが
、特にスパッタリングまたはプラズマCVDにて成膜す
ることが好ましい。
スパッタリングにて成膜する場合、スパッタの方式、装
置等には特に制限がなく、また諸条件もスパッタ方式等
に応じて適宜決定すればよい。
例えば、RF−マグネトロンスパッタの場合、動作圧力
は、O,1〜5Pa程度とし、Ar等の不活性ガス雰囲
気下で行なえばよい。
なお、0やNを含有する雰囲気下で、反応性スパッタを
行なってもよい。
また、プラズマCVDにて成膜する場合、プラズマ発生
方式や用いるソースガス等には特に制限がなく、諸条件
も適宜決定すればよい。
例えば、CH−、C2He 、C2H4、C2H2等を
ソースガスとしてプラズマを作ればよく、成膜時の動作
圧力は1〜10Pa程度とすればよい。
磁性層5は、連続薄膜型であれば特に制限がなく、例え
ば、Fe、CoおよびN1から選ばれる1種以上を含有
する連続薄膜、特にCo系の連続薄膜で構成すればよい
磁性層5の組成の具体例としては、Co−Ni合金、C
o−Ni−Cr合金1.Co−Cr合金、Co−Cr−
B合金、Co−Cr−Mn合金、Co −Cr −M 
n −B合金、Co−Cr−Ta合金、Co−Cr−5
1−AI2合金、Co−V合金、Co−N1−P合金、
Co−P合金、Co−Zn−P合金、Co−Ni−Pt
合金、Co−Pt合金、Co−Ni−Mn−Re−P合
金等が挙げられる。
なお、これら合金には、必要に応じ、0、N、Si、A
−42、Mn、Ar等の他の元素が旧 1重量%程度以
下含有されていてもよい。
磁性層5の膜厚は、0.03〜0.1−か好ましい。
前記範囲未満では、配録再生時における出力が不十分で
あり、前記範囲をこえると出力は十分であるが、記録密
度が低下するため、不利である。
下地層3と、磁性層5との間には、必要に応じて、非磁
性中間層4が設けられる。
例えば、磁性層5をCo−Ni、Co−Ni−Cr、C
o−Cr、Co−Cr−Ta。
Co−N1−P、Co−Zn−P、Co −N i −
Mn−Re−P等にて構成する場合、非磁性中間層4を
設けることにより、磁性層5のエピタキシャル成長を良
好に行なうことができ、磁気特性が向上する。
非磁性中間層4は、例えば、Crおよび/またはWを含
有する連続薄膜にて構成すればよい。
この場合、非磁性中間層4は単体で構成されても合金で
構成されてもよいが、合金の場合、前記金属を80重量
%以上含有することが好ましい。
非磁性中間層4の膜厚は、0.05〜05鱗が好ましい
前記範囲未満では、コバルト台金のエピタキシャル成長
が十分に行なわれないため良好な磁気特性が得られない
前記範囲をこえると、磁気特性が、はぼ一定値に収束し
てくるため、磁気特性上意味がなく、量産上不利である
このような非磁性中間層4や前記磁性層5は、それぞれ
、前述した下地層3と同様、蒸着、スパッタリング、イ
オンブレーティング、CVD等の各種気相成膜法にて成
膜すればよく、特にスパッタリングにて成膜することが
好ましい。
磁性層5上には、必要に応じて、さらに保護層6や図示
しない有機系液体潤滑膜等を設けてもよい。
保護層6は、通常炭素あるいは炭素に他の元素を5重量
%程度以下添加したもので構成され、その膜厚は、0.
03〜0.1痔程度とすればよい。
また、潤滑膜は、通常フッ素系液体潤滑剤等にて構成さ
れ、その膜厚は0.5〜2nm程度とすればよい。
なお、保護層6等は、各種気相成膜法、特にスパッタリ
ングにて成膜すればよい。
また、潤滑月莫等は、デイツプコーティング、スプレー
コーティング、スピンコーティング等にて成月莫すれば
よい。
以上では、第1図に示される片面配録型磁気ディスクを
例に挙げて説明してきたが、本発明は、両面配録型の磁
気ディスクであってもよい。
画面記録型の磁気ディスクは、基板2が両主面に講21
を有し、基板2の両主面のそれぞれに、下地層3および
磁性層5を有する。
そして、両面記録型の磁気ディスクでも前記片面記録型
の磁気ディスクと同様の効果が得られる。
〈実施例〉 以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明をさらに詳
細に説明する。
実施例1 外径φ3.5インチ、厚さ1.27mmのポリエーテル
イミド製のディスク状剛性基板を射出成形により製造し
、同時に基板の一方の主面番こグループを形成した。
グループは、ディスクの周方向に形成し、断面はぼ矩形
とし、その寸法は、幅0.8μs、溝間間隙0.8−1
深さ0.07痔とした。
次いで基板のグループ形成面に、膜厚0.1pのSiO
2下地層を成膜した。
次いで、膜厚0.3−のCr中間層を成膜した。
そして、膜厚0.05−のCo−Ni−Cr磁性層を成
膜した後、膜厚0.04pのC保護層を成膜して、磁気
ディスクサンプルNo、  1を得た。
この場合、下地層の成膜は、RF−マグネトロンスパッ
タにて行ない、中間層、磁性層および保護層の成膜は、
それぞれ、DC−マグネトロンスパッタにて行なった。
下地層のスパッタ条件は、動作圧力をIPaとし、Ar
中にOを40体積%含有する雰囲気中で反応性スパッタ
を行なった。
また、中間層、磁性層および保護層のスパッタ条件は、
動作圧力をI Paとし、Ar雰囲気中とした。
なお、ターゲットには、それぞれ、Cr、CO7ON 
i 20Cr +o(at%)およびCを用いた。
また、比較用に、基板にグループを形成せず、かつS 
i O2下地層を形成しないサンプルN092、基板に
グループを形成しないサンプルNo、3およびSiO3
下地層を形成しないサンプルNo、  4を前記サンプ
ルNo、  1と同様にして製造した。
そして、本発明のサンプルとして、さらに、下地層をS
i3N4にかえたサンプルNo、 5、SiCにかえた
hO16およびCにかえたNo、  7をそれぞれ製造
した。
得られた各サンプルの磁性層のディスク周方向および径
方向の保磁力HeをVSM(Vibrating Sa
mple Magnetometer)を用い、E口部
磁界強度10kOeにて測定した。
また、各サンプルの磁性層を微分干渉顕微鏡を用い、倍
率100倍の光学顕微鏡写真を得た。 各光学顕微鏡写
真については、サンプルNo、  1を第2図、No、
 2を第3図、No、 3を第4図、No、 4を第5
図に示す。
そして、光学顕微鏡写真から、磁性層のディスク周方向
および径方向それぞれのクラック発生状況を0、○、△
、×、××の5段階にて評価した。
また、プラス社製35“磁気ディスクドライブを用いて
、C3S (コンタクト・スタート・ストップ)耐久性
の評価を行なった。
C8Sの1サイクルは、静止時間10秒轡立ち上がり時
間5秒一定常回転の時間10秒−立ち下がり時間30秒
とし、定常状態のディスクの回転数は3600 rpm
とした。 この場合、C8Sはディスク中心から22m
mの位置で行なった。
そして、ディスク表面にキズが発生したときのC8Sサ
イクル数で評価した。
結果は表1に示されるとおりである。
表1に示される結果から、本発明の効果が明らかである
すなわち、比較サンプルNo、 2〜4では、クラック
の発生状況により、磁性層の保磁力Hcか低下している
のに対し、本発明のサンプルNo、  1.5〜7では
、クラックがほとんどないため、高い保磁力Hcが得ら
れている。
なお、本発明のサンプルNo、  1.5〜7の磁性層
のディスク周方向の角形比は0.85〜0.88であっ
た。
また、1周分の8力波形エンベロープより。
出力のP−P (ピーク ツー ビーク)値の最大値A
と、最小値Bとを測定し、下記式からモジュレーション
(MOD)を算出したところ、サンプルNo、  1.
5〜7のMODは5%以下であった。
式  MOD  =  (A−B)/(A+B)  X
  100  (%)また、下地層を前記以外の酸化物
、窒化物、炭化物、ケイ化物、ホウ化物にかえた各種サ
ンプル、下地層をプラズマCVDにて成膜した各種サン
プル、基板材質、中間層、磁性層をかえた各種サンプル
を製造し、前記と同様の評価を行なったところ同等の結
果が得られた。
〈発明の効果〉 本発明の磁気ディスクは、樹脂製の剛性基板を有するた
め、軽量であり、しかも製造時の加工性が良好である。
そして、基板上に形成した溝と、下地層とにより、磁性
層のクラックの発生を防止できるため、保磁力He等の
磁気特性が格段と向上する。
加えてC8S耐久性が向上する。
また、同心円状や渦巻状等に規則的に溝を形成すること
により、再生出力のモジュレーションを防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の磁気ディスクの1例が示される部分
断面図である。 第2図は、金属組織を示す図面代用写真であって、本発
明の磁気ディスクの磁性層表面の状態が示される光学顕
微鏡写真である。 第3図〜第5図は、それぞれ、金属組織を示す図面代用
写真であって、従来の磁気ディスクの磁性層表面の状態
が示される光学顕微鏡写真である。 符号の説明 1・・・磁気ディスク 2・・・基板 21・・・溝 3・・・下地層 4・・・中間層 5・・・磁性層 6・・・保護層 FIG・1 FI  G−2 + 0.1mm F 工 G、3 0.1nn

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)樹脂製の剛性基板上に、下地層と、連続薄膜の磁
    性層とを有する磁気ディスクであって、 前記剛性基板が下地層形成面表面に溝を有し、 前記下地層が酸化物、窒化物、炭化物、ケイ化物、ホウ
    化物および炭素からなる群より選ばれる1種以上を含有
    する連続薄膜であることを特徴とする磁気ディスク。
  2. (2)前記下地層の膜厚が、0.01〜0.3μmであ
    り、前記磁性層の膜厚が0.03〜0.1μmである請
    求項1に記載の磁気ディスク。
  3. (3)前記溝がディスクの周方向に形成され(4)前記
    溝の幅が0.1〜10μm、前記溝の深さが0.01〜
    0.5μmであり、溝間間隙が0.1〜10μmである
    請求項1ないし3のいずれかに記載の磁気ディスク。
JP28408490A 1990-10-22 1990-10-22 磁気ディスク Pending JPH04157619A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997009460A1 (en) * 1995-09-06 1997-03-13 Akashic Memories Corporation Discrete track media produced by underlayer laser ablation

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